使植物花粉不育的方法技术

本发明专利技术涉及农业领域。使植物花粉不育的方法包括：在植物器官生成的第五和／或第六阶段的期间内，使用与稀释剂相结合的不育剂处理所说植物。按照本发明专利技术，使用具有下列结构通式的萜烯化合物作为不育剂：上述方法用于育种和良种繁育。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及生物学和农业领域，更准确地说是涉及用于育种和种子繁育中的作物花粉不育的方法。当今世界上强化农业的任务，特别是提高粮食、饲料、蔬菜和工业作物产量的任务，是广泛地利用第一代杂交种的方法来解决的。通过杂交优势的作用，这些杂交种与亲本种的区别在于前者具有更高的产量(高25-30%)和更优良的品质。人们实施了选择新杂交种的方法，该方法是基于“细胞质的雄性可育性恢复剂”系统。这种方法的基础是长期的(12-14年)和复杂的育种工作，包括建立不育类似物，不育性保持和可育性恢复剂。最有前途的是基于用化学不育剂(杀配子剂)来使植物花粉不育的方法。利用杀配子剂要比利用“细胞质的雄性不育”系统经济得多，因为它不必建立那些不育性类似物，母本中的不育性保持和父本中的可育性恢复等模式。实际上，无论在初态的育种研究过程中，还是将它们置于工业生产的情况下，都可以获得第一代的杂交种系。迄今已查明大约200种具有杀配子剂活性的化合物，按其化学结构来说，它们涉及各式各样的化合物。在被处理的植物中，杀配子剂应当尽可能地使雄性不育，并且保持卵细胞的生存能力，此外应在自由授粉时保证结实率达到高水平(最好不小于对比值的70%)。它们的植物毒性和对温血动物的毒性都应当十分小。已知有多种用于粮食作物花粉不育的方法(Л.дж.никел。регуляторыростарастений。Применениевсельскомхозяйстве，1984，“Колос”(莫斯科)，28-31页;SU，A，906457)，这些方法是用不育剂来处理植物，这些不育剂的例子有2-氯乙烷磷酸(Этрел)，马来酸酰肼，二-(多氟代烷基)磷酸及它们的盐等。使用不育剂处理植物是在器官生成的第五和第六阶段中进行的(按照Ф·М·Куперман)。在器官生成的第五阶段开始形成花朵并发生花朵的分化。在这个阶段的末尾产生新形成的能进行孢子生殖的初步完善的组织。在此阶段中雄蕊、雌蕊和花朵的复盖器官得到充实。到第五阶段即可观察到雄蕊小凸起开始分化为雄蕊丝和雌蕊。第六阶段的特点是形成花朵(小孢子和大孢子发生)。在此阶段中通常形成独立的单核花粉颗粒(Ф·М·Куперман，“мор＊о＊нзиологиярастений”，1973，“высщаяшкола”，(莫斯科)，30-36页)。同时还有另一种公知的禾本科植物花粉不育的方法(GB，A，1567153)，该方法是在出现第二节点到开始抽穗之间的期间内，使用不育剂处理禾本科植物。使用杂环化合物作为不育剂，其主要代表是2-羧基-3，4-甲基吡咯啶或是2-甲氧基羰基-3，4-甲基吡咯啶。把上述化合物与稀释剂和表面活性物质结合使用。本专利技术提出的任务是通过选择新不育剂的途径而拟定这样一种方法，它可在广泛的作物范围内用于花粉的不育，它既可达到高效的不育作用又可在自由授粉的条件下保持高的结实率。上述任务的解决，是在所提出的植物花粉不育方法中，在器官生成的第五和/或第六阶段用与稀释剂相结合的不育剂对它们进行处理。按照本专利技术，使用具有以下结构式的萜烯化合物作为不育剂 适当稀释剂结合使用。将它和水混合，并制成0.1-2%的水乳化液形式使用是适宜的。作为用上述不育剂处理的植物，最好为禾本科植物或者向日葵属植物。使用上述方法可以获得植物的雄性不育(98-100%)，并保持高百分比的种子结实率(高于70%)。为了在不良的气候条件下也能保证高水平的花粉不育，可在器官生成的第五和/或第六阶段内用不育剂对植物进行一次重复处理(按照Куперман)。上述方法按以下形式实施。将植物，例如冬小麦和春小麦，二倍体和四倍体的黑麦、小黑麦、小米、向日葵等用不育剂处理，使用具有下列结构通式的萜烯化合物作为不育剂 的稀释剂结合使用。使用水作为稀释剂是适宜的。并且最好是使用上述化合物的0.1-2%的水乳化液。必要时可以向工作溶液中添加任何适当的表面活性物质。在向植物喷涂时，一般推荐向工作溶液中加入任何公知的辅助添加剂，如增湿剂、分散剂和粘结剂。不育剂可以借助各种处理方法喷涂在植物上，如水力喷涂、空气喷涂(气悬体)。用不育剂处理植物是在器官生成的第五和/或第六阶段的期间内进行(按照Куперман)。不育剂的药量取决于化合物的性质和被处理的作物以及处理的不同阶段和自然气候因素。为了在不良的自然气候条件下保证高的不育效果，最好在器官生成的第六阶段对植物进行一次重复处理。不育剂的一般药量为0.6-20公斤/公顷。上述用作不育剂的全部萜烯化合物，都曾在动物身上进行过毒性试验研究。试验结果表明，上述化合物是低毒的或者实际上是无毒的。例如对于白鼠，2-外冰片基氯乙酸盐的LD50等于480毫克/每公斤动物体重，2-外-(2-氯乙氧基)莰烷的LD50为2130毫克/每公斤动物体重，2-外-冰片基三氟乙酸盐的LD50等于2700毫克/每公斤动物体重，2-外-冰片基三氯乙酸盐的LD50等于3040毫克/每公斤，2-外-苯氧基莰烷的LD50为3500毫克/公斤;对于家鼠，2-外-冰片基甲酸盐的LD50为5000毫克/每公斤动物体重，2-外-冰片基三甲基乙酸盐的LD50等于3000毫克/每公斤动物体重，2-内-冰片基乙酸盐的LD50等于5000-10000毫克/每公斤动物体重。上述不育剂是按公知方法在30-100℃的酸性介质中，并在莰烯和亲电子剂(低羰酸的酰基卤或羰酸的烷基卤或醇类)相互作用的情况下制得的。在上述不育剂中杀配子剂具备的活性是在野外条件的试验中查明的，试验在各种土壤和气候的区域进行，所用小块耕地的面积为10米2，重复进行2-3至4次。对每种不育剂所进行的试验不少于5年。根据细胞学来控制器官生成阶段的进程。按照Куперман的叙述，在器官生成的第五阶段中用不育剂处理植物。在抽穗期间，用羊皮纸绝缘物将主穗和其它各排分隔开。对于小麦和小黑麦则使用单独的绝缘物。对于黑麦，为进行总体绝缘，对于每一个穗，在旁边配置5-7排不同的植物。对于小米，分别对每一个圆锥花序进行绝缘，对于小麦、黑麦、小黑麦和小米的不育百分率(X)按下式计算X＝(1- (在绝缘下经处理植物所结实的种子数)/(在绝缘下用作对照的未处理植物结实的种子数) )×100%将在自由授粉情况下，在用作对照的植物未绝缘的穗中所获的种子颗粒数目定为结实率等于100%。为获得可靠的数据，对于小麦和小黑麦，每次重复试验都使用20-25个绝缘物，对于黑麦和小米，每次重复试验都使用10-15个绝缘物。对于向日葵花粉的化学不育剂的操作，在每次重复试验中都将每种化合物用于处理45株植物，其中15株进行绝缘以进行花盘的自花授粉，而另外有15株植物则用在20-25个经处理和绝缘的花盘上收集的混合花粉进行授粉，还有15株植物则留作自由授粉以考查父本花粉的种子结实率。关于向日葵植物的雄性不育按以下情况判断花粉的可育性和生存能力的结果，精子的形态学特征，以及在用未经处理的父本花粉向经处理和绝缘的植物授粉时的种子结实率。卵细胞的生存能力根据父本自由授粉时，经处理的植物中种子的结实率来确定。对植物的处理最好在晴朗无风的天气下进行。使全部化合物在4个小时之内渗透进植物组织中。在下雨雪的情况下，必须在器官生成的第六阶段中对这些植物重复进行一次上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
植物花粉的不育方法，该方法是在植物器官生成的第五和／或第六阶段用与稀释剂相结合的不育剂对其进行处理，其特征在于，使用具有下列结构通式的萜稀化合物作为不育剂：＊＊＊其中Ａ为：＊＊＊或它们的混合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.植物花粉的不育方法，该方法是在植物器官生成的第五和/或第六阶段用与稀释剂相结合的不育剂对其进行处理，其特征在于，使用具有下列结构通式的萜稀化合物作为不育剂其中A为2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将上述萜烯化合物与作为稀释剂的水相结合，以0.1-2%水乳...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尔特亚力山得鲁维奇费丁，塔亚库兹涅佐夫，维伊里森库夫，维伊塔拉宾，斯亚诺维古娃，里法普洛文金，法阿萨夫舒科，阿，玛皮特洛夫，阿伊西迪尼科夫，塔西迪库诺娃，尼皮普烈库娃，西伊帕克林，
申请(专利权)人：以弗伊列宁命名的全苏科学研究院全苏农业工艺科学研，白俄罗斯苏维埃社会主义共和国科学院物理有机化学研究所，
类型：发明
国别省市：SU[苏联]